Nel corso vengono presentati dei modelli di calcolo naturale, intesi come processi computazionali (osservati in e) ispirati dalla natura. Verranno prima richiamati alcuni modelli di calcolo classici, quali linguaggi formali e automi, e poi illustrati diversi modelli di calcolo ispirati dalla biologia, compresi gli algoritmi biomolecolari. In aggiunta, verranno spiegati dei metodi sviluppati per elaborare informazione genomica e per studiare reti biologiche. Tramite questo corso si intende approfondire ed estendere le conoscenze dello studente sul concetto di calcolo, sia classico che non convenzionale. Non vi sono corsi propedeutici a questo insegnamento, ovvero agli studenti non sono richieste conoscenze pregresse specifiche, di biologia o di informatica.
Introduzione al calcolo naturale, agli algoritmi biologici, alle strategie algoritmiche della vita
Nozioni e strutture dati di base: multinsiemi, sequenze, stringhe, alberi, grafi
Linguaggi formali e grammatiche, gerarchia di Chomsky
Caratterizzazione di linguaggi regolari (REG), ricorsivi (REC), liberi da contesto (CF)
Automi a stati finiti, macchine di Turing, universalità e complessità di calcolo
Nozioni basilari di teoria dell'informazione
Metodi di estrazione e di analisi di dizionari genomici
Profili genomici e distribuzioni di motivi ricorrenti
Utilizzo software IGtools di analisi e visualizzazione dati genomici
Modelli computazionali di processi biomolecolari, calcolo a membrane
Cenni di calcolo DNA, e di bio-complessita'
Algoritmi DNA per risolvere un paio di problemi NP-completi
Grammatiche, reti, e dinamiche metaboliche
Autore | Titolo | Casa editrice | Anno | ISBN | Note |
Vincenzo Manca | Infobiotics | Springer | 2013 |
Prova scritta intermedia sulla prima parte, con esame orale o progetto sulla seconda. In alternativa, prova finale orale su tutto il programma.
La prova scritta verte su sui modelli di calcolo classici, mentre il progetto si focalizza su tematiche attuali di genomica computazionali (analisi di genomi basate su dizionari).
Negli appelli successivi alla prima sessione di esami, saranno ammessi solo esami orali.
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